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L’extrusion est un procédé de transformation en continu
L’extrusion des plastiques est un procédé de transformation en continu. Cela consiste à introduire la matière plastique sous forme de poudre ou de granulés dans un cylindre chauffant, appelé fourreau, à l'intérieur duquel, la matière est avalée et transportée (par une vis sans fin). Sous l'action mécanique de rotation de la vis dans le fourreau, la matière plastique est soumise à la friction et à la compression. En avançant, sous les effets de la chaleur, due aux colliers de chauffage et aux cisaillements mécaniques, la matière ramollit et se comprime. Il en résulte que le polymère fond. À l'extrémité de sortie de la vis, dont la forme permet de mélanger la masse fondue, le plastique s'homogénéise.
La masse fondue pénètre dans une chambre conçue pour assurer un flux uniformément réparti à la filière. Dans de nombreuses machines, une pompe de masse fondue est utilisée pour empêcher des coups de pression. En outre, des filtres et ou tamis intermédiaires servent à empêcher les particules solides ou d'objets étrangers de passer à travers la filière.
L'outillage
Puis, la matière passe à travers une filière qui lui rapproche la forme finale. La filière doit être usinée avec précision avec une ouverture à motif de telle sorte que la matière plastique extrudée prend ce motif pour la section transversale. Pour les feuilles extrudées, il existe des ajustements de la filière pour permettre une variété d'épaisseurs de la feuille. Les formes des sections sont variées, et sont typiquement des trous pour filament, bagues annulaires pour la tuyauterie, ou des formes géométriques variables pour des articles tels que des cadres de fenêtres. La surface de la filière doit être exemptes de défauts sinon ils apparaîtront sur le produit extrudé des formes ou défauts indésirables.
En d’autres termes, l'extrusion des plastiques est une technique de transformation qui permet d'obtenir des produits finis ou demi-produits par un processus de fabrication en continu.
Les étapes d'extrusion
L'extrusion est un procédé de fabrication très utilisé dans l'industrie des plastiques pour créer des produits de forme constante en section transversale. Voici les étapes principales du processus d'extrusion :
Alimentation en matière première : La matière plastique sous forme de granulés ou de poudre est introduite dans la trémie d'alimentation de la machine d'extrusion.
Transport et compression : La matière est ensuite transportée le long du cylindre (ou barillet) par une vis d'extrusion rotative. Cette vis comprime et pousse la matière vers l'avant tout en la mélangeant.
Plastification : Sous l'effet de la chaleur fournie par les résistances chauffantes disposées autour du cylindre et du frottement généré par la rotation de la vis, la matière plastique se ramollit et devient une masse homogène et malléable.
Mise sous pression : La vis continue de pousser la matière plastique vers l'avant, ce qui augmente la pression à l'intérieur du cylindre. Cette pression est nécessaire pour forcer la matière à traverser la filière.
Extrusion à travers la filière : La matière plastique, maintenant complètement plastifiée et sous pression, est forcée à travers une filière qui lui donne la forme désirée. La filière est un outillage en métal qui définit le profil du produit extrudé.
Refroidissement : Après avoir traversé la filière, le produit extrudé est encore chaud et malléable. Il est donc immédiatement refroidi, généralement par un bain d'eau ou par un système de ventilation, pour solidifier sa forme finale.
Tirage : Un dispositif de tirage, souvent constitué de rouleaux motorisés, tire le produit extrudé à une vitesse constante pour assurer une continuité dans le processus et maintenir les dimensions du produit.
Conditionnement : Enfin, le produit extrudé est coupé à la longueur désirée (débitage) ou enroulé sur des bobines (bobinage), selon le type de produit et son utilisation finale.
Ces étapes peuvent varier légèrement en fonction du type de matériau utilisé, de la complexité du produit fini et des spécificités de la machine d'extrusion. Cependant, le principe de base reste le même pour la plupart des procédés d'extrusion de matières plastiques.
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